基于PWM电流型DC/DC变换器的研究

1 引言

　　电源是一切设备的核心，重要性犹如人体的心脏，但是电源却有许多形式。电源的参数一般有电压，功率，负载电流，噪声以及在负载动态情况下各个参数的变化等等，在同一个参数下面，又有重量、体积、效率、可靠度等指标，因此电源的形式是极其多的。通常的电力（市电）需要经过转换才可以变成我们各种设备所需要的，例如：交流变成直流，高电压变为低电压，低频变为高频等等。其实变换的过程就是我们通过一定的手段获得我们需要的电源形式。

　　按业界的称呼，AC-DC（AC转换成DC,AC为交流，DC为直流）称为整流，包括整流和离线式变换；DC-AC称为逆变，AC-AC称为交流-交流变频（同时伴随变电压），DC-DC称为直流-直流变换。我们可以采用多种方式达到转换的目的，目前主要是以半导体器件来实现变换。通常来说，凡是采用半导体功率器件作为开关，将一种电源形式转换成另一种电源形式的电路我们都称为开关变换器电路。只要转换时使用了自动闭环稳定输出并带有保护功能则称为开关电源。开关电源主要组成就是DC-DC变换器，它是转换的核心，和频率有关，而且DC-DC变换所达到的频率是最高的。我们经常听到离线式开关变换器，其实它就是AC-DC变换，也有人称它为开关整流器，但它不是单纯意义上的整流，而是整流后又做了DC-DC变换。

　　2 高频电流型脉宽控制器 UC3825B

　　UC3825B 是高性能脉宽控制器.该控制器包含精确的电压基准、微功率启动电路、软启动、高频振荡器、宽带误带放大器、快速电流限制比较器、双脉冲抑制逻辑和双图腾柱输出驱动器。信号经过电流限制和比较器，逻辑和输出驱动器，具有很短的传输延时。

　　UC3825B 具有以下特点：适用于电压型或电流型开关电源电路；实际开关频率可达1MHz以上；输出脉冲最大传输延迟时间为50ns;具有两路大电流推拉式输出，峰值电流为2A,;具有软启动控制；具有逐脉冲限流比较器；具有全周期再启动的封锁式过流比较器；启动电流很小--典型值为100mA;在欠压锁定期间，输出低电平及空载电流可降低到启动电流值。

　　3 1MHz 电流型 PWM DC/DC变换器

　　3.1 主要技术参数

　　输出电压：36V±3V

　　开关频率：1MHz

　　输出电压：5V

　　输出电流：20A

　　额定输出功率：100W

　　效率：86%

　　3.2 电路原理框图

　　图1为该1MHz 电流型 PWM DC/DC变换器的原理框图；变换器的主电路原理见图2.电流型控制电路以 UC3825B 为核心，开关频率为1MHz;变换器采用推挽式[3]主电路 ;同步整流采用功率 MOSFET 可控整流电路；辅助电流由电阻和12V稳压管组成（也可采用自举电路），为 UC3825B 提供+12V 电源；电流采样是取变压器初级串联电阻上的电压（见图2中电阻R）。